河北省唐山一中高三物理上学期期中考试试题（含解析）新人教版.doc

唐山一中20132014学年度第一学期期中考试高三年级物理试卷本试卷分第卷（选择题）和第卷(非选择题)两部分。第卷共4页，第卷共4页。共110分。考试时间110分钟。第卷（选择题 共60分）注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目用铅笔涂写在答题卡上。2.答卷时，每小题选出答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。不能答在试题卷上。3.考试结束，将答题卡交回。一、选择题（每小题4分，共60分。下列每小题所给选项至少有一项符合题意，请将正确答案的序号填涂在答题卡上）1.在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程在对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中，正确的说法是（ ） a英国物理学家牛顿用实验的方法测出万有引力常量gb第谷接受了哥白尼日心说的观点，并根据开普勒对行星运动观察记录的数据，应用严密的数学运算和椭圆轨道假说，得出了开普勒行星运动定律c亚里士多德认为两个从同一高度自由落下的物体，重物体与轻物体下落一样快d牛顿提出的万有引力定律奠定了天体力学的基础【答案】d【考点】物理学史的问题【解析】卡文迪许测出了万有引力常量g；开普勒得出了开普勒行星运动定律；亚里士多德的错误观点延续了两千多年。2、发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆形轨道1，然后经点火使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火将卫星送入同步轨道3。轨道1、2相切于a点，轨道2、3相切于b点，如图所示，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（ ）a卫星在轨道1上的运行速率大于轨道3上的速率b卫星在轨道1上的角速度小于在轨道3上的角速度c卫星在椭圆轨道2上经过a点时的速度大于7.9 km/sd卫星在椭圆轨道2上经过b点时的加速度等于它在轨道3上经过b点时的加速度【答案】acd【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用【解析】a、人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为m，有解得：轨道3半径比轨道1半径大，卫星在轨道1上线速度较大，角速度也比较大，故a正确，b错误；卫星在近地运动为第一宇宙速度为7.9km/s,在a点卫星加速才能到2轨道上运动，所以在经过a点时速度大于7.9km/s，所以选项c正确；c、根据牛顿第二定律和万有引力定律得：所以卫星在轨道2上经过b点的加速度等于在轨道3上经过b点的加速度,故d正确3四个小球在离地面不同高度同时从静止释放，不计空气阻力，从开始运动时刻起每隔相等的时间间隔，小球依次碰到地面下列各图中，能反映出刚开始运动时各小球相对地面的位置的是 【答案】c【考点】自由落体运动【解析】每隔相等的时间间隔小球依次碰到地面，可以知道第一个球经过t时间落地，第二球落地的时间为2t，依次3t、4t逆过来看，相当于一个小球每经过相等时间所到达的位置可以知道相等时间间隔内的位移越来越大，所以从下而上，相邻两个小球之间的竖直位移越来越大故c正确，a、b、d错误4. 在光滑水平面上，、两小球沿水平面相向运动. 当小球间距小于或等于时，受到大小相等、方向相反的相互排斥恒力作用，小球间距大于时，相互间的排斥力为零，小球在相互作用区间运动时始终未接触，两小球运动时速度随时间的变化关系图象如图所示， 由图可知 （ ）a. 球质量大于球质量b. 在时刻两小球间距最小c. 在时间内两小球间距逐渐减小d. 在时间内球所受排斥力方向始终与运动方面相反【答案】ac【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与时间的关系【解析】解：a、从速度时间图象可以看出b小球速度时间图象的斜率绝对值较大，所以b小球的加速度较大，两小球之间的排斥力为相互作用力大小相等，根据知，加速度大的质量小，所以b小球质量较小，故a正确；b、二者做相向运动，所以当速度相等时距离最近，即t2时刻两小球最近，之后距离又开始逐渐变大，所以b错误c正确；d、b球0-t3时间内匀减速，所以0-t3时间内排斥力与运动方向相反，d错误5如图，水平传送带a、b两端相距s=3.5m，工件与传送带间的动摩擦因数=0.1。工件滑上a端瞬时速度va=4ms，达到b端的瞬时速度设为vb，则（ ）a若传送带不动，则vb=3msb若传送带以速度v=4ms逆时针匀速转动，vb=3msc若传送带以速度v=2ms顺时针匀速转动，vb=3msd若传送带以速度v=2ms顺时针匀速转动，vb=2ms【答案】abc【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与时间的关系【解析】解：a、若传送带不动，工件的加速度由得故a正确b、若传送带以速度v=4m/s逆时针匀速转动，工件的受力情况不变，由牛顿第二定律得知，工件的加速度仍为，工件的运动情况跟传送带不动时的一样，则故b正确c、d若传送带以速度v=2m/s顺时针匀速转动，工件滑上传送带时所受的滑动摩擦力方向水平向左，做匀减速运动，工件的加速度仍为，工件的运动情况跟传送带不动时的一样，则故c正确d错误6.如图所示，一根轻绳跨过定滑轮，两端分别系着质量为m1、m2的小物块，m1放在地面上，m2离地面有一定高度。当m2的质量发生变化时，m1上升的加速度a的大小也将随之变化。已知重力加速度为g，图中能正确反映a与m2关系的是() 【答案】d【考点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用【解析】解：当时，仍处于静止状态，没有加速度当时，有向上的加速度，根据牛顿第二定律得 对： 对： 联立得：根据数学知识得知，当时，所以d图正确7受水平外力f作用的物体，在粗糙水平面上作直线运动，其vt图线如图所示，则()a在0t1秒内，外力f大小不断增大b在t1时刻，外力f为零c在t1t2秒内，外力f大小可能不断减小d在t1t2秒内，外力f大小可能先减小后增大【答案】cd【考点】牛顿第二定律【解析】vt图像的斜率表示加速度，在0t1秒内，物体做加速度减小的加速运动，由牛顿第二定律得：，所以外力f大小不断减小，选项a错误；在t1时刻，加速度为零，外力f大小等于摩擦力f的大小，选项b错误；在t1t2秒内，物体做加速度增大的减速运动，由牛顿第二定律得：，所以外力f可能不断减小，选项c正确；若物体静止前，外力f已减至零，则此后，外力f必再反向增大，选项d正确。8质量m1 kg的物体在光滑平面上运动，初速度大小为2 m/s。在物体运动的直线上施以一个水平恒力，经过t1 s，速度大小变为4 m/s，则这个力的大小可能是()a2 n b4 n c6 n d8 n【答案】ac【考点】牛顿第二定律【解析】物体的加速度可能是2 m/s2，也可能是6 m/s2，根据牛顿第二定律，这个力的大小可能是2 n，也可能是6 n，所以答案是a、c。9如图所示，竖直平面内放一直角杆mon，杆的水平部分粗糙，动摩擦因数0.2，杆的竖直部分光滑。两部分各套有质量均为1 kg的小球a和b，a、b球间用细绳相连。初始a、b均处于静止状态，已知：oa3 m，ob4 m，若a球在水平拉力的作用下向右缓慢地移动1 m(取g10 m/s2)，那么该过程中拉力f做功为() a14 j b10 j c6 j d4 j【答案】a【考点】力的合成与分解的运用；功的计算【解析】解：对ab整体受力分析，受拉力f、重力g、支持力n、向左的摩擦力f和向右的弹力n1，如图根据共点力平衡条件，有竖直方向 水平方向： 其中：解得 , 对整体在整个运动过程中运用动能定理列式，得到 根据几何关系，可知求b上升距离故 10将一只苹果斜向上抛出，苹果在空中依次飞过三个完全相同的窗户1、2、3图中曲线为苹果在空中运行的轨迹若不计空气阻力的影响，以下说法正确的是 （ ）a苹果通过第1个窗户所用的时间最长b苹果通过第3个窗户的竖直方向平均速度最大c苹果通过第1个窗户重力做的功最大d苹果通过第3个窗户重力的平均功率最小【答案】d【考点】运动的合成和分解；功的计算；功率、平均功率和瞬时功率【解析】解：a、苹果在竖直方向上做匀减速直线运动，速度越来越小，1、2、3个窗户的高度一样，所以苹果通过三个窗户所用的时间越来越长，那么苹果通过第1个窗户所用的时间最短，因此，a选项错误b、设通过窗户的位移与水平方向的夹角为，窗户高h，水平速度vx，则通过窗户的位移为通过窗户的水平位移为，通过窗户的平均速度为：，由1到3窗户变小，变大，不变，平均速度变小，b选项错误c、苹果通过三个窗户时的竖直位移一样，由功的公式知通过三个窗户重力做功一样多，选项c错误d、苹果通过三个窗户时重力做功一样多，第三个窗户通过的时间长，由平均功率公式知苹果通过第3个窗户重力的平均功率最小，d选项正确11、一吊篮悬挂在绳索的下端放在地面上，某人站在高处将吊篮由静止开始竖直向上提起， 运动过程中，吊篮的机械能与位移的关系如图所示，其中段图像为直线，段图像为曲线，段图像为水平直线，则下列说法正确的是：（ ） a、在过程中，吊篮所受的拉力均匀增大 b、在过程中，吊篮的动能不断增大 c、吊篮在处的动能可能小于处的动能 d、在过程中，吊篮受到的拉力等于重力【答案】bc【考点】动能定理的应用；力的合成与分解的运用；牛顿第二定律【解析】解：吊篮的重力势能ep=mgx，由动能定理可得，吊篮的动能ek=fx，吊篮的械能；a、在0x1过程中，图象为直线，动能e与x成正比，说明mg+f不变，吊篮所受拉力f保持不变，故a错误；b、在0x1过程中，吊篮的动能，力f恒定不变，x不断增大，吊篮动能不断增大，故b正确；c、在x2x3过程中，吊篮的机械能不变，重力势能增加，则吊篮的动能减小，吊篮在x2处的动能可能小于x1处的动能，故c正确；d、在x2x3过程中，吊篮机械能不变，x增大，则减小，mg不变，f减小，拉力与重力不相等，故d错误；12、如图所示，具有一定初速度的物块，沿倾角为30的粗糙斜面向上运动的过程中，受一恒定的沿斜面向上的拉力f作用，这时物块的加速度大小为4 m/s2，方向沿斜面向下，那在物块向上运动过程中，正确的说法是（ ）a物块的机械能一定增加 b物块的机械能一定减小c物块的机械能可能不变 d物块的机械能可能增加也可能减小【答案】a【考点】动能和势能的相互转化；重力势能；功能关系【解析】设拉力与摩擦力的合力大小为由于，根据牛顿第二定律得知，物体所受的合力大小为，而，所以沿斜面向上，大小为当沿斜面向上时，拉力与摩擦力的合力做正功，物体的机械能增加由于不等于零，拉力与摩擦力的合力做功不等于零，物体的机械能不可能不变故a正确，bcd错误13如图甲所示，斜面体固定在水平面上，倾角为30，质量为m的物块从斜面体上由静止释放，以加速度a开始下滑，取出发点为参考点，则图乙中能正确描述物块的速率v、动能ek、势能e p、机械能e、时间t、位移x关系的是（ ）【答案】ac【考点】动能定理的应用；重力势能的变化与重力做功的关系【解析】a、滑块从斜面上匀加速下滑，速率故a正确b、动能，得，是非线性关系故b错误c、取出发点为参考，滑块向下滑动时，重力势能为负值，则重力势能，故c正确d、由于滑块的加速度，说明滑块下滑过程中，受到摩擦力作用，其机械能不断减小故d错误14.一位同学做飞镖游戏，已知圆盘的直径为d，飞镖距圆盘为l，且对准圆盘上边缘的a点水平抛出，初速度为v0，飞镖抛出的同时，圆盘以垂直圆盘过盘心o的水平轴匀速运动，角速度为。若飞镖恰好击中a点，则下列关系正确的是() adv02l2g bl(12n)v0，(n0,1,2,3，)cv0 dd2g2(12n)2，(n0,1,2,3)【答案】b【考点】平抛运动以及圆周运动【解析】飞镖做平抛运动，当飞镖运动到圆盘最低点时，a点也正好运动到最低点，也可能a点运动了一圈半等等，则，所以选项b正确。15质量为2103 kg，发动机额定功率为80 kw的汽车在平直公路上行驶；若汽车所受阻力大小恒为4103 n，则下列判断中正确的有a汽车的最大动能是4105 jb汽车以加速度2 m/s2匀加速启动，启动后第2秒末时发动机实际功率是32 kwc汽车以加速度2 m/s2做初速度为0的匀加速运动中，达到最大速度时摩擦力做功为4105 jd若汽车保持额定功率启动，则当汽车速度为5 m/s时，其加速度为6 m/s2【答案】abd【考点】功率、平均功率和瞬时功率；牛顿第二定律；动能定理的应用【解析】解：a、当牵引力等于阻力时，速度达到最大则所以汽车的最大动能为：故a正确b、汽车以加速度2m/s2匀加速启动，起动后第2秒末的速度为，解得：，此时的时间功率，故b正确；c、汽车以加速度2m/s2做初速为0的匀加速运动中，最大速度，此过程运动的位移为，所以此过程摩擦力做的功为，故c错误；d、若汽车保持额定功率起动，则当汽车速度为时，所以加速度，故d正确唐山一中20132014学年度第一学期期中考试高三年级 物理试卷卷（非选择题 共50分）注意事项：1答卷前考生务必将自己的姓名、班级、考号填在答卷纸密封线内规定的地方。2答卷时用兰黑色钢笔或圆珠笔直接填写在答卷纸规定的地方。二、填空题（每空1分，共10分）16一小球在桌面上做匀加速直线运动，现用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录下小球运动过程中在每次曝光时的位置，并将小球的位置编号，得到的照片如图所示由于底片保管不当，其中位置4处被污损若已知摄影机连续两次曝光的时间间隔均为1 s，则利用该照片可求出：小球运动的加速度约为_m/s2.位置4对应的速度为_m/s，能求出4的具体位置吗？_ (填“能”或“不能”)求解方法是：_ (不要求计算，但要说明过程)【答案】(1)见解析(2)1.37(3)9.8【考点】匀变速直线运动【解析】3.0102(2.81023.1102均可)9102能利用可以求出位置4的具体位置(其他方法合理均可)17某实验小组在做“验证机械能守恒定律”实验中，提出了如图所示的甲、乙两种方案：甲方案为用自由落体运动进行实验，乙方案为用小车在斜面上下滑进行实验(1)组内同学对两种方案进行了深入的讨论分析，最终确定了一个大家认为误差相对较小的方案，你认为该小组选择的方案是_，理由是_.(2)若该小组采用图甲的装置打出了一条纸带如图所示，相邻两点之间的时间间隔为0.02 s，请根据纸带计算出b点的速度大小为_m/s.(结果保留三位有效数字)(3)该小组内同学根据纸带算出了相应点的速度，作出v2h图线如图所示，请根据图线计算出当地的重力加速度g_m/s2.(结果保留两位有效数字)【答案】(1)见解析 （2）1.37m/s （3）9.8m/s2【考点】验证机械能守恒定律【解析】(1)甲采用乙方案时，由于小车与斜面间存在摩擦力的作用，且不能忽略，所以小车在下滑的过程中机械能不守恒，故乙方案不能用于验证机械能守恒定律(2) (3)因为，所以，为图线的斜率，求得.18为了测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上不同质量的砝码实验测出了砝码质量m与弹簧长度l的相应数据，其对应点已在图上标出(g9.8 m/s2)(1)作出ml的关系图线；(2)弹簧的劲度系数为_ n/m(结果保留三位有效数字)【答案】（1）见解析（2）0.261 n/m【考点】胡克定律【解析】(1)如图所示(2)根据图象的斜率可以求得弹簧的劲度系数：，则k(在0.248 n/m0.262 n/m之间均正确)三计算题：（本题共4小题，要求每题要有必要的文字说明和解题步骤，只有结果没有过程不得分） 19（本题8分）我国某城市某交通路口绿灯即将结束时会持续闪烁3 s，而后才会变成黄灯，再在3秒黄灯提示后再转为红灯。2013年1月1日实施新的交通规定：黄灯亮时车头已经越过停车线的车辆可以继续前行，车头未越过停车线的若继续前行则视为闯黄灯，属于交通违章行为。（本题中的刹车过程均视为匀减速直线运动） （1）若某车在黄灯开始闪烁时刹车，要使车在黄灯闪烁的时间内停下来且刹车距离不得大于18 m，该车刹车前的行驶速度不能超过多少? （2）若某车正以v015 ms的速度驶向路口，此时车距停车线的距离为l48.75 m，当驾驶员看到绿灯开始闪烁时，经短暂考虑后开始刹车，该车在红灯刚亮时恰停在停车线以内。求该车驾驶员的允许的考虑时间。【答案】；【考点】匀变速直线运动及追及相遇问题【解析】（1）设在满足题设条件的情况下该车的最大行驶速度为根据平均速度公式（1分）解得（1分）（2）该车驾驶员的允许的反应时间最大值为，反应时间内车行驶的距离为 （1分） 从绿灯闪烁到红灯亮起的过程中，汽车做减速运动的时间 （1分）设汽车刹车过程中通过的位移为 （1分）绿灯开始闪烁时，该车距停车线的距离为l （1分）解得 （1分） 即该车驾驶员的反应时间不能大于0.5s （1分）20（本题8分）.如图所示，为一传送装置，其中ab段粗糙，ab段长为l0.2 m，动摩擦因数0.6，bc、den段均可视为光滑，且bc的始、末端均水平，具有h0.1 m的高度差，den是半径为r0.4 m的半圆形轨道，其直径dn沿竖直方向，c位于dn竖直线上，cd间的距离恰能让小球自由通过在左端竖直墙上固定一轻质弹簧，现有一可视为质点的小球，小球质量m0.2 kg，压缩轻质弹簧至a点后由静止释放(小球和弹簧不粘连)，小球刚好能沿den轨道滑下求：(1)小球到达n点时的速度；(2)压缩的弹簧所具有的弹性势能【答案】(1)2 m/s(2)0.44 j【考点】牛顿第二定律；机械能守恒；动能定理【解析】(1)小球刚好能沿den轨道滑下，则在半圆最高点d点必有： （1分）从d点到n点，由机械能守恒得： （ 2分）联立以上两式，代入数据得： （2分）(2)弹簧推开小球的过程中，弹簧对小球所做的功w等于弹簧所具有的弹性势能ep，根据动能定理得 （2分）代入数据得 （1分）即压缩的弹簧所具有的弹性势能为.21（本题12分）钓鱼岛是我国固有领土，决不允许别国侵占，近期，为提高警惕保卫祖国，我国海军为此进行了登陆演练如图所示，假设一艘战舰因吨位大吃水太深，只能停锚在离海岸登陆点s1km处登陆队员需要从较高的军舰甲板上，利用绳索下滑到登陆快艇上再行登陆接近目标，若绳索两端固定好后，与竖直方向的夹角30，为保证行动最快，队员甲先无摩擦自由加速滑到某最大速度，再靠摩擦匀减速滑至快艇，速度刚好为零，在队员甲开始下滑时，队员乙在甲板上同时开始向快艇以速度v03 m/s平抛救生圈，第一个刚落到快艇，接着抛第二个，